Question

【题目】TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体，可利用下列装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略去)： TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO

已知：①PdCl2溶液捕获CO时生成Pd单质；②相关数据如下表：

化合物	熔点/℃	沸点/℃	密度/gcm-3	溶解性
TiCl4	-25	136	1.5	能溶于有机溶剂：遇水分解生成难溶于水的物质
CCl4	-23	76.8	1.6	难溶于水

回答下列问题：

(1)装置A中连通管的作用是______；装置E中使用冰盐水浴的目的是_____________________。

(2)按照气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为____________________ (填仪器接口字母)；根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：_____________； 装入药品；向装置A烧瓶中滴加适量浓盐酸，当观察到_________时，加热装置D中陶瓷管；装置E烧瓶中的液体量不再增加时，停止加热，充分冷却。

(3)装置C的作用为___________________。

(4)装置F中发生反应的化学方程式为________________________。

(5)制得的TiCl4中常含有少量CCl4， 从混合液体中分离出TiCl4的操作名称为_______________。

(6)利用如图所示装置测定产品纯度：称取w g TiCl4产品进行实验，向安全漏斗中加入适量蒸馏水，待四氯化钛充分反应后，将烧瓶和安全漏斗中的液体一并转入锥形瓶中，用氢氧化钠溶液调节至中性，滴加几滴0.1 molL-1的K2CrO4溶液作指示剂，用cmol L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点( Ag2CrO4为红棕色沉淀，可指示滴定终点)，重复滴定两次，平均消耗标准溶液V mL。

已知：TiCl4 +(2+x)H2O=TiO2xH2O↓+4HCl

①安全漏斗在本实验中的作用除加水外，还有___________。

②根据上述数据计算该产品的纯度为__________。(用含w、c和V的代数式表示)

Answer 1

【答案】平衡压强，使浓盐酸更易滴落 降温、冷凝，收集产品TiCl4 almcbfghidej 检查装置的气密性 装置充满氯气 防止水蒸气进入E装置，同时吸收未参加反应的氯气，防止氯气污染空气 PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl 蒸馏 形成液封，吸收多余的HCl，避免HCl损失 %

【解析】

A中有KMnO4与浓盐酸制备Cl2，通过G装置净化除去HCl，再经B装置的浓硫酸干燥，进入D装置与TiO2和C反应制备TiCl4，在E中冷凝收集产品TiCl4，为防止产品有水进入E装置，连接C装置，最后在F装置收集生成的不溶于水的CO。

(1)A中有气体生成，容易造成A中气压增大，分液漏斗液体不易顺利滴下，E装置收集产品TiCl4，据此分析；

(2)根据A装置制备Cl2，G装置除去HCl，B装置干燥，D装置制备TiCl4，C装置防止水蒸气进入收集装置，E收集产品TiCl4，F装置收集CO分析有气体参加的反应首先要检查装置的气密性，然后加入药品，制取气体，待装置充满氯气时，进行氯气与TiO2的反应TiCl4；

(3)根据防止产品水解和保持产品干燥及氯气的性质的角度分析；

(4)装置F中进行PdCl2溶液捕获CO时生成Pd单质和两种酸性气体；

(5)根据TiCl4、CCl4的沸点差异分析。

(6)根据安全漏斗的气密性分析仪器的作用，结合Ag++Cl-=AgCl↓即Cl元素守恒计算。

(1)装置A中导管m的作用是：平衡压强，使浓盐酸更易滴落；冰水混合物可起到降温、冷凝，收集产品TiCl4的作用；

(2)A装置制备Cl2，G装置除去Cl2中混有的杂质HCl，B装置干燥，为干燥彻底，导气管长进短出，D装置制备TiCl4，E装置收集，C装置防止水蒸气进入收集装置，除去氯气，F装置收集CO，故按照气流由左到右的方向，上述装置仪器接口字母的连接顺序为almcbfghidej；根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置的气密性； 装入药品；向装置A烧瓶中滴加适量浓盐酸，当观察到装置充满氯气时，加热装置D中陶瓷管；装置E烧瓶中的液体量不再增加时，停止加热，充分冷却。

(3)E中装置C的作用是防止水蒸气进入E装置，同时吸收未参加反应的氯气，防止氯气污染空气；

(4)装置F中CO与PdCl2、H2O发生反应产生Pd、CO2、HCl，发生反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；

(5)已知：TiCl4的沸点为136℃，CCl4的沸点为76.8℃，可采用蒸馏方法分离出TiCl4；

(6)①安全漏斗在本实验中的作用除加水外，还可以形成液封，吸收多余的HCl，避免HCl损失；

②产品与水充分反应得到HCl的水溶液，加入K2CrO4溶液作指示剂，用cmol/LAgNO3溶液滴定，当观察到白色沉淀刚刚出现砖红色沉淀时达到滴定终点，则有：

TiCl4～4HCl～4AgCl～4AgNO3，故n(TiCl4)=n(AgNO3)，所以产品纯度为×100%=%。